UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILFACULTAD DE CIENCIAS MEDICAS ALEJO LASCANOESCUELA DE MEDICINABIOFISICA UNIDAD IIFENMENOS BIOFSICOS MOLECULARESFenmeno: todo cambio o transformacin que se realice en la naturaleza, se clasifican en:1. Fenmenos Qumicos.2. Fenmenos Fsicos.3. Fenmenos biofsicos-moleculares.Los fenmenos fsicos son todos aquellos que no cambian en la estructura interna de la materia.Los fenmenos qumicos son aquellos que cambian la estructura interna de la materia.Los fenmenos biofsicos moleculares son procesos que se realizan en los seres vivos, los cuales se basan en leyes fsicas y fsico-qumicas dando lugar a la formacin de dichos fenmenos. Los fundamentos moleculares de la Biofsica se rigen en las biomolculas, o macromolculas, y su funcionamiento en todo aspecto.

Fenmeno Fsico.- las sustancias realizan un proceso o cambio sin perder sus propiedades caractersticas, es decir, sin modificar su naturaleza.La fusin del hielo es un fenmenos fsico, pues el lquido que se obtiene sigue siendo agua, e incluso el paso de sta a vapor; otros fenmenos fsicos son el desplazamiento de un vehculo, el paso de la electricidad por los cables, la dilatacin de un cuerpo al ser calentado, etc.

Fenmeno Qumico.- Unas sustancias se transforman en otras nuevas, de distinta naturaleza, se dice que ha tenido lugar un fenmeno qumico.el hierro de algunos objetos se combina con el oxgeno, en presencia de la humedad del aire, transformndose en una sustancia diferente, la herrumbre; tambin la combustin de madera.FENMENOS BIOFSICOS DE SUPERFICIEVarios de los procesos biolgicos tienen que ver con los diferentes fenmenos que suceden en una superficie de contacto, que se encuentran especialmente separadas en pequeas partculas. Estas superficies se les conoce con el nombre de interfaces y los fenmenos que en estas ocurren se les conoce como fenmenos de superficie. En conclusin los fenmenos de superficie son varios fenmenos que se producen en una superficie de contacto la cual se encuentra distanciada por partculas muy pequeas. Las fuerzas de cohesin y de repulsin intermolecular influyen en las propiedades que se encuentran en la materia, tales como: el punto de ebullicin, de fusin, el calor de vaporizacin y la tensin superficial. Dentro de una interface, rodeando a una molcula se presentan atracciones proporcionadas; en cambio en la superficie, dicha molcula se encuentra nicamente rodeada por molculas que son atradas hacia el interior del lquido por las molculas que la rodean, al realizar dicho proceso el lquido se comporta como si estuviera rodeado por una membrana invisible Fenmenos mecnicos. Fenmenos osmticos. Fenmenos hidrulicos. Fsica de los Gases Fenmenos acsticos Fenmenos elctricos Fenmenos pticosFENMENOS MECNICOSEl aparato locomotor, en conjunto, va a ser equiparable a un sistema de palancas articuladas, con poleas y mltiples cables que van a ejercer fuerzas sobre puntos muy concretos. El movimiento global de un miembro cualquiera, o del cuerpo en su conjunto, puede obtenerse por un complicado ejercicio de composicin de fuerzas. Slo con un estudio de este tipo podemos entender las costumbres o hbitos de un animal. No son los mismos los movimientos que puede realizar.

FENMENOS OSMTICOSLos procesos osmticos son de enorme importancia para los seres vivos. Si sus clulas quedan en un medio hipertnico, se deshidratan; si quedan en uno hipotnico pueden llegar a estallar, Por otro lado, la vida en aguas salobres y dulces y en tierra firme slo ha sido posible cuando los seres vivos se han provisto de estructuras que evitarn la desecacin excesiva (paredes impermeables de la clula vegetal epidrmica y el rin que es capaz d reabsorber una gran proporcin de electrolitos.

FENMENOS HIDRALICOSEl aumento de complejidad de los seres vivos, en el reino animal sobre todo, ha hecho indispensable tener un medio interno que bae las clulas. Ese medio interno sera intil si no se renovase constantemente o, lo que es lo mismo, si no est en continuo movimiento. Esto requiere un mecanismo de bombeo y un sistema de conduccin:-Corazn-Conjuntos de vasos( Arterias,capilares, venas,vasos linfticos, etc)

ADHESIN Y COHESINAdhesin es la atraccin entre las superficies de dos cuerpos. Las dos superficie adyacentes pueden tener una composicin qumica diferente. La adhesin es el proceso que tiene lugar cuando se unen tejidos u rganos que normalmente estn separados.Cohesin es la atraccin de la molcula que mantiene unidas las partculas de una sustancia.La cohesin es la fuerza de atraccin entre partculas adyacentes dentro de un mismo cuerpo,

DIFUSINFlujo de energa o materia desde una zona de mayor concentracin, tendente a producir una distribucin homognea. Si se calienta se carga elctricamente el extremo de una varilla, el calor o la electricidad se difundirn desde la parte calienta o cargada hasta la parte fra o no cargada.

DILISIS, OSMOSIS, DIFUSINDilisis es paso de molculas del solvente a menor concentracin a travs de la membrana.Osmosis es el paso de molculas de solventes o del agua de una regin de mayor concentracin a otra de menor concentracin a travs de la membranaDifusin es el paso de molculas de mayor a menor concentracin debido a la energa cintica de las mismas

ENERGAEs la capacidad de un sistema fsico para realizar un trabajo. Tenemos dos clases de energa cintica y energa potencial la Energa Cintica es la energa asociada al movimiento y la Energa potencial es la energa relacionada con la posicin.

CALORSe define como una energa relacionada con el movimiento de tomos y molculas de la materia

ACCIN CAPILARTensin superficial o por el mojado de las paredes del tubo. Si la fuerza de adhesin del lquido al slido (mojado) superan a las fuerzas de cohesin del liquido (tensin superficial), la superficie del lquido ser cncava y el lquido subir por el tubo.

Accin CapilarLa accin capilar es el resultado de la adhesiny latensin superficial. La adhesin del agua a las paredes de un recipiente, originar una fuerza hacia arriba sobre los bordes del lquido y como resultado su ascenso sobre la pared. La tensin superficial, acta para mantener intacta la superficie del lquido, de modo que en vez de solo moverse los bordes hacia arriba, toda la superficie entera del lquido es arrastrada hacia arriba. TENSIN SUPERFICIAL

Ejemplo de tensin superficial: una aguja deacerosobre un lquido.Enfsicase denominatensin superficialde un lquido a la cantidad de energa necesaria para aumentar su superficie por unidad de rea.1Esta definicin implica que el lquido tiene una resistencia para aumentar su superficie. Este efecto permite a algunosinsectos, como el zapatero (Gerris lacustris), desplazarse por la superficie del agua sin hundirse. La tensin superficial (una manifestacin de las fuerzas intermoleculares en los lquidos), junto a las fuerzas que se dan entre los lquidos y las superficies slidas que entran en contacto con ellos, da lugar a lacapilaridad. Como efecto tiene la elevacin o depresin de la superficie de un lquido en la zona de contacto con un slido.Otra posible definicin de tensin superficial: es la fuerza que acta tangencialmente por unidad de longitud en el borde de una superficie libre de un lquido en equilibrio y que tiende a contraer dicha superficie. Las fuerzas cohesivas entre las molculas de un lquido son las responsables del fenmeno conocido como tensin superficial.

Diagrama de fuerzas entre dos molculas de un lquido.

Este clip est debajo del nivel delagua, que ha aumentado ligeramente. La tensin superficial evita que el clip se sumerja y que el vaso rebose.La tensin superficial se debe a que lasfuerzasque afectan a cadamolculason diferentes en el interior del lquido y en la superficie. As, en el seno de un lquido cada molcula est sometida a fuerzas de atraccin que en promedio se anulan. Esto permite que la molcula tenga unaenergabastante baja. Sin embargo, en la superficie hay una fuerza neta hacia el interior del lquido. Rigurosamente, si en el exterior del lquido se tiene ungas, existir una mnima fuerza atractiva hacia el exterior, aunque en la realidad esta fuerza es despreciable debido a la gran diferencia dedensidadesentre el lquido y gas.Otra manera de verlo es que una molcula en contacto con su vecina est en un estado menor de energa que si no estuviera en contacto con dicha vecina. Las molculas interiores tienen todas las molculas vecinas que podran tener, pero las partculas del contorno tienen menos partculas vecinas que las interiores y por eso tienen un estado ms alto de energa. Para el lquido, el disminuir su estado energtico es minimizar el nmero de partculas en su superficie.2Energticamente, las molculas situadas en la superficie tiene una mayor energa promedio que las situadas en el interior, por lo tanto la tendencia del sistema ser disminuir la energa total, y ello se logra disminuyendo el nmero de molculas situadas en la superficie, de ah la reduccin de rea hasta el mnimo posible.Como resultado de minimizar la superficie, esta asumir la forma ms suave que pueda ya que est probado matemticamente que las superficies minimizan el rea por laecuacin de Euler-Lagrange. De esta forma el lquido intentar reducir cualquier curvatura en su superficie para disminuir su estado de energa de la misma forma que una pelota cae al suelo para disminuir su potencial gravitacional.PropiedadesLa tensin superficial puede afectar a objetos de mayor tamao impidiendo, por ejemplo, el hundimiento de una flor.La tensin superficial suele representarse mediante la letra griega(gamma), o mediante(sigma). Sus unidades son deNm1,Jm2,kgs2odyncm1(vaseanlisis dimensional).Algunas propiedades de:> 0, ya que para aumentar el estado del lquido en contacto hace falta llevar ms molculas a la superficie, con lo cual disminuye la energa del sistema yeso la cantidad de trabajo necesario para llevar una molcula a la superficie.depende de la naturaleza de las dos fases puestas en contacto que, en general, ser un lquido y un slido. As, la tensin superficial ser igual por ejemplo para agua en contacto con su vapor, agua en contacto con un gas inerte o agua en contacto con un slido, al cual podr mojar o no (vasecapilaridad) debido a las diferencias entre las fuerzas cohesivas (dentro del lquido) y las adhesivas (lquido-superficie).se puede interpretar como un fuerza por unidad de longitud (se mide en Nm1). Esto puede ilustrarse considerando un sistema bifsico confinado por un pistn mvil, en particular dos lquidos con distinta tensin superficial, como podra ser elaguay elhexano. En este caso el lquido con mayor tensin superficial (agua) tender a disminuir su superficie a costa de aumentar la del hexano, de menor tensin superficial, lo cual se traduce en una fuerza neta que mueve el pistn desde el hexano hacia el agua.El valor dedepende de la magnitud de las fuerzas intermoleculares en el seno del lquido. De esta forma, cuanto mayor sean las fuerzas de cohesin del lquido, mayor ser su tensin superficial. Podemos ilustrar este ejemplo considerando tres lquidos:hexano,aguaymercurio. En el caso del hexano, las fuerzas intermoleculares son de tipofuerzas de Van der Waals. El agua, aparte de la de Van der Waals tiene interacciones de puente de hidrgeno, de mayor intensidad, y el mercurio est sometido alenlace metlico, la ms intensa de las tres. As, lade cada lquido crece del hexano al mercurio.Para un lquido dado, el valor dedisminuye con latemperatura, debido al aumento de la agitacin trmica, lo que redunda en una menor intensidad efectiva de las fuerzas intermoleculares. El valor detiende a cero conforme la temperatura se aproxima a latemperatura crticaTcdel compuesto. En este punto, el lquido es indistinguible del vapor, formndose una fase continua donde no existe una superficie definida entre ambos, desapareciendo las dos fases. Al haber solamente una fase, la tensin superficial vale 0.

PRESIN HIDROSTTICASe describe comopresinalacto y resultado de comprimir, estrujar o apretar; a la coaccin que se puede ejercer sobre un sujeto o conjunto; o la magnitud fsica que permite expresar el poder o fuerza que se ejerce sobre un elemento ocuerpoen una cierta unidad de superficie.

Lahidrosttica, por su parte, es larama de la mecnica que se especializa en el equilibrio de los fluidos. El trmino tambin se utiliza como adjetivo para referirse a lo que pertenece o est vinculado a dicha rea de la mecnica.Lapresin hidrosttica, por lo tanto, da cuenta de lapresin o fuerza que el peso de un fluido en reposo puede llegar a provocar. Se trata de la presin que experimenta un elemento por el slo hecho de estar sumergido en un lquido.El fluido genera presin sobre el fondo, los laterales del recipiente y sobre la superficie del objeto introducido en l. Dicha presin hidrosttica, con el fluido en estado de reposo, provoca unafuerzaperpendicular a las paredes del envase o a la superficie del objeto.Elpesoejercido por el lquido sube a medida que se incrementa la profundidad. La presin hidrosttica es directamente proporcional al valor de la gravedad, la densidad del lquido y la profundidad a la que se encuentra.La presin hidrosttica (p) puede ser calculada a partir de la multiplicacin de la gravedad (g), la densidad (d) del lquido y la profundidad (h). En ecuacin:p = d x g x h.Este tipo de presin es muy estudiada en los distintos centros educativos para que los jvenes puedan entenderla bien y ver cmo la misma se encuentra en su da a da. As, por ejemplo, uno de los experimentos ms utilizados por los profesores de Ciencias para explicar aquella es la que se realiza mezclando diversos fluidos.En este caso concreto, es habitual que apuesten por introducir en un vaso o cubeta agua, aceite y alcohol. As, en base a las densidades de cada uno de estos lquidos se consigue que el agua quede abajo del todo, el aceite sobre ella y finalmente sobre ambos se situar el alcohol. Y es que este cuenta con una mayor densidad.Si el fluido se encuentra en movimiento, ya no ejercer presin hidrosttica, sino que pasar a hablarse depresin hidrodinmica. En este caso, estamos ante una presin termodinmica que depende de la direccin tomada a partir de un punto.En el mbito sanitario se habla tambin de lo que se conoce como presin hidrosttica capilar para definir a aquella que se sustenta en el bombeo del corazn y que lo que hace es empujar la sangre a travs de los vasos. Frente a ella est tambin la presin hidrosttica intersticial que, por su parte, es la que lleva a cabo el lquido intersticial, que es aquel que se encuentra alojado en el espacio que hay entre las clulas.Asimismo en este campo, tambin est la llamada presin osmtica capilar que es la que desarrollan las protenas plasmticas, empujan el agua hacia el interior del vaso en cuestin. Y finalmente nos encontramos con la presin osmtica intersticial, que tambin realizan aquellas protenas pero que se define por una concentracin ms baja que la anterior.

CALORIMETRIAEs la ciencia que mide la cantidad energa generada en procesos de intercambio de calor.

TRANSMISION DEL CALORHay tres formas de transmisin del calor que son:Conduccin.- Se produce el intercambio de calor por contacto directo entre los dos cuerpos, las molculas transmiten su energa al otro cuerpo hasta que alcanzan el equilibrio.Conveccin.- Se produce en los gases y en los lquidos y consiste en que los fluidos ms calientes son ms ligeros que los fros por lo que tienden a subir mientras que los fros bajan formando corrientes de conveccin.Radiacin.-Es la propagacin de la energa trmica sin que exista contacto entre los dos cuerpos. La radiacin se produce en el espacio vaco y es como el Sol calienta la tierra.

TRABAJOProducto de una fuerza aplicada sobre un cuerpo y del desplazamiento del cuerpo en la direccin de esta fuerza, mientras se realiza trabajo sobre el cuerpo, se produce una transferencia de energa al mismo; el trabajo es energa en movimiento.

TEMPERATURAEs la sensacin de calor o fro al tocar una sustancia depende de su temperatura, de la capacidad de la sustancia para conducir el calor y de otros factores

ESCALAS TERMOMTRICASEn la actualidad se emplea diferentes escalas temperatura. Entre ellas tenemos:ESCALA CELSIUS.- Llamada tambin centgrada asigna el valor cero al punto de congelacin o solidificacin del agua y el valor 100 al punto de ebullicin de la misma a la presin de una atmsfera.ESCALA KELVIN O ABSOLUTA.- La escala absoluta o termodinmica de temperatura mas empleada, el cero se define como el cero absoluto de temperatura, es decir -273,15cESCALA FAHRENHEIT.- Es otra escala de temperatura muy utilizada en Norte Amrica para medidas no cientficas y en ella el punto de congelacin de agua se la define como 32f, y su punto de ebullicin como 212f

TERMODINAMICAEstudia los procesos de intercambio de masa y energa trmica entre sistemas trmicos diferentes. Para tener un mayor manejo se especifica que calor significa "energa en trnsito" y dinmica se refiere al "movimiento", por lo que, en esencia, la termodinmica estudia la circulacin de la energa y cmo la energa infunde movimiento.1era Ley: Ley de la conservacin.- No existe ni puede existir nada capaz de generar energa ; no existe ni puede existir nada capaz de hacer desaparecer la energa.2da Ley: La Entropa del Universo es creciente.- Es un estado desordenado de energa no disponible para la actividad.Entalpa.- Es la energa potencial total de un sistema. La entalpa consta de energa libre componente de la energa total, disponible para realizar un trabajo3era Ley: El cero absoluto.- No se puede llegar al cero absoluto mediante una serie finita de procesos. Es el calor que entra desde el "mundo exterior" lo que impide que en los experimentos se alcancen temperaturas ms bajas. El cero absoluto (0 K) corresponde aproximadamente a la temperatura de - 273,16C. Nunca se ha alcanzado tal temperatura y la termodinmica asegura que es inalcanzable.La primera y la segunda ley de la termodinmica se pueden aplicar hasta el lmite del cero absoluto, siempre y cuando en este lmite las variaciones de entropa sean nulas para todo proceso reversible.METABOLISMO BASALEl metabolismo basal es el valor mnimo de energa necesaria para queuna clula subsista. Esta energa mnima es utilizada por la clula para la realizacin de funciones metablicas esenciales, como es el caso, por ejemplo,de la respiracin.En el organismo, el metabolismo basal depende de varios factores, entre los que destacamos sexo, talla, peso, edad. La tasa metablica disminuye con la edad y con la prdida de masa corporal.

El metabolismo basal es el gasto energtico diario, es decir, lo que un cuerpo necesita diariamente para seguir funcionando. A ese clculo hay que aadir las actividades fsicasque se pueden hacer cada da.El ejercicio aerbico y un aumento de la masa muscular pueden incrementar esta tasa. Al gasto general de energa tambin pueden afectarle las enfermedades, los alimentos y bebidas consumidos, la temperatura del entorno y los niveles de estrs. Para medir el metabolismo basal, la persona debe estar en completo reposo pero despierta.

El metabolismo basal de una persona se mide despus de haber permanecido en reposo total en un lugar con una temperatura agradable, en torno a los 20 C y de haber estado en ayunas 12 ms horas.Para calcular un aproximado del metabolismo basal diario, podemos calcularlode manera aproximada con lasiguiente forma mediante las ecuaciones de Harris Benedict:Mujer: 66,551 + (9,463 x masa (kg)) + (4,8496 x estatura (cm)) - (4,6756 x edad (aos))Hombre: 66,473 + (13,751 x masa (kg)) + (5,0033 x estatura (cm)) - (6,55 x edad (aos))El metabolismo basal se calcula en kilocaloras/da y depende del sexo, la altura y el peso, entre otros factores.TIPOS DE METABOLISMO BASALDepende de cmo quemamos lascaloras podemos definir el metabolismo basal como:Metabolismo basal normal: Es el que corresponde a lamayorade las personas.Metabolismo basal lento: Es aquel en el que el organismo en estado de repose tiene un gasto calrico inferior a lo que sera normal. Las personas con metabolismo basal lento suelen tener problemas de peso o de obesidad.Metabolismo basalrpido Es aquel en que el organismo en estado de reposo presenta un gasto calrico superior a lo que sera normal. Las personas con este tipo de metabolismo suelen ser delgadas o presentar un aspecto musculoso.

FACTORES QUE DETERMINAN EL METABOLISMO BASAL TAMAO, PESO Y TALLAA mayor tamao corporal, mayor tasa de metabolismo basal COMPOSICIN CORPORALEl tener ms parte grasa o ms parte magro. Si pasa lo 1 la TMB menos (reserva para quemar), si pasa lo 2 la TMB es mayor porque en los msculos existe mayor energa metablica. EDADMayor TMB en etapas de crecimiento, cuando se tiene ms procesos anablicos mayor energa hasta los 20 aos, a partir de ah hacia abajo. Los nios hasta 4- 5 aos que tienen un crecimiento muy rpido de los rganos, se les da un suplemento de 5Kcal/Kg por peso

CLCULO DEL USO DE ENERGIALos ejemplos siguientes ilustran la forma de estimar el gasto de energa de forma sencilla. No se incluye la termognesis porque se sabe poco sobre su contribucin al gasto diario de energa.Carlos pesa 70 kg, mide 1.75 cm, tiene 25 aos de edad y lleva a cabo una actividad fsica moderada todos los das.Metabolismo basalEl valor 1 Kcal/kg de peso corporal/hora para varones,o.9 Kcal/kg de peso corporal/hora para mujeres.Para Carlos:1.- Multiplique su peso en kilogramos por el valor apropiado para varones70 kg x 1 Kcal/kg/hora = 70 Kcal/hora2.- multiplique la Kcal utilizadas en una hora por las horas del da70 Kcal/hora x 24 horas/da = 1680 Kcal/daMetabolismo basal = 1680 Kcal/daActividad fsica.Elija una de las categoras siguientes basndose en el grado de actividad muscular que se lleva a cabo en un da:Actividad sedentaria (principalmente sentado): aada 20 a 40 % de metabolismo basal.Actividad ligera (un empleado que participa en un programa diario de caminata): aada 55 a 65% de metabolismo basal.Actividad moderada (un profesor que lleva acabo ejercicio vigoroso diariamente): aada 70 a 75 % de metabolismo basal.Actividad intensa (un cartero que camina por su ruta o un adulto que participa en un programa de ejercicios diariamente): aade 80 a 100 % o ms de metabolismo basal.

Si Carlos lleva a cabo una actividad moderadaTome 70% de su metabolismo basal1680 Kcal/da x 0.70 = 1176 Kcal/daActividad fsica = 1176 Kcal/daEfecto trmico del alimento.Un medio rpido para calcular aproximadamente este valor es tomar 10 % de la suma de Kcal del metabolismo basal y de la actividad fsica. Para Carlos,1.1680 Kcal/da + 1176 Kcal/da = 2856 Kcal/da22856 Kcal/da x 0.10= 286 Kcal/daEfecto trmico del alimento = 286 Kcal/daUso total de energaA continuacin, sume las contribuciones energticas de cada factor.Para Carlos,1680 Kcal/da + 1176 Kcal/da + 286 Kcal/da = 3142 Kcal/daUso total d energa = 3142 Kcal/da.TERMORREGULACIONTEMPERATURA CORPORAL NORMALEl ser humano es un animal homeotermo que en condiciones fisiolgicas normales mantiene una temperatura corporal constante y dentro de unos lmites muy estrechos, entre 36,6 +/- 0,38C, a pesar de las amplias oscilaciones de la temperatura ambiental. Esta constante biolgica se mantiene gracias a un equilibrio existente entre la produccin de calor y las prdidas del mismo y no tiene una cifra exacta. Existen variaciones individuales y puede experimentar cambios en relacin al ejercicio, al ciclo menstrual, a los patrones de sueo y a la temperatura del medio ambiente. La temperatura axilar y bucal es la ms influida por el medio ambiente, la rectal puede ser modificada por el metabolismo del colon y el retorno venosos de las extremidades inferiores y la timpnica por la temperatura del pabelln auricular y del conducto auditivo externo. Tambin existen diferencias regionales importantes, pudiendo encontrarse diferencias de hasta 10-15C entre la existente en los rganos centrales (corazn, cerebro y tracto gastrointestinal) y las puntas de los dedos. La medicin ms fiable es la tomada en el esfago (en su cuarto inferior), siendo sta especialmente til en las situaciones de hipotermia, ya que presenta la ventaja de modificarse al mismo tiempo que la de los territorios ms profundos del organismo . Recientes trabajos realizados sobre pacientes hipotrmicos vctimas de sepultamiento por avalanchas han demostrado tambin la utilidad de la medicin de la temperatura timpnica en estas situaciones . CONTROL DE LA TEMPERATURA CORPORALEl mantenimiento de una temperatura corporal dentro de los lmites anteriormente expuestos solo es posible por la capacidad que tiene el cuerpo para poner en marcha una serie de mecanismos que favorecen el equilibrio entre los que facilitan la produccin de calor y los que consiguen la prdida del mismo. Estos mecanismos se exponen a continuacin.MECANISMOS DE PRODUCCION DE CALORLas principales fuentes de produccin basal del calor son a travs de la termognesis tiroidea y la accin de la trifosfatasa de adenosina (ATPasa) de la bomba de sodio de todas las membranas corporales . La ingesta alimentaria incrementa el metabolismo oxidativo que se produce en condiciones basales. Estos mecanismos son obligados en parte, es decir, actan con independencia de la temperatura ambiental, pero en determinadas circunstancias pueden actuar a demanda si las condiciones externas as lo exigen .La actividad de la musculatura esqueltica tienen tambin una gran importancia en el aumento de la produccin de calor . La cantidad de calor producida puede variar segn las necesidades. Cuando est en reposo contribuye con un 20%, pero durante el ejercicio esta cifra puede verse incrementada hasta 10 veces ms . El escalofro es el mecanismo ms importante para la produccin de calor y este cesa cuando la temperatura corporal desciende por debajo de los 30C. El metabolismo muscular aumenta la produccin de calor en un 50% incluso antes de iniciarse el escalofro, pero cuando ste alcanza su intensidad mxima la produccin corporal de calor puede aumentar hasta 5 veces lo normal .Otro mecanismo de produccin de calor es el debido al aumento del metabolismo celular por efecto de la noradrenalina y la estimulacinn simptica. Este mecanismo parece ser proporcional a la cantidad de grasa parda que existe en los tejidos. El adipocito de la grasa parda, que posee una rica inervacin simptica, puede ser activado por los estmulos procedentes del hipotlamo y transmitidos por va simptica con produccin de noradrenalina, la cual aumenta la produccin de AMP-cclico, que a su vez activa una lipasa que desdobla los triglicridos en glicerol y cidos grasos libres. Estos pueden volver a sintetizar glicridos o bien ser oxidados con produccin de calor . Este mecanismo, que tiene una importancia relativa en el adulto por su escasa cantidad de grasa parda, no es as en los recin nacidos y lactantes donde tiene una importancia capital, ya que la grasa parda puede llegar a suponer hasta un 6% de su peso corporal y son incapaces de desarrollar escalofros o adoptar una postura protectora ante el fro.El calor absorbido por la ingesta de alimentos y bebidas calientes tambin puede producir un mnimo aumento de calor, lo mismo que las radiaciones captadas por el cuerpo y procedentes fundamentalmente del sol (ultravioletas) o de lugares prximos (infrarrojos) .MECANISMOS DE PERDIDA DE CALOREl calor del cuerpo se pierde por radiacin, conveccin, conduccin y evaporacin y pueden explicarse de la manera siguiente .Radiacin.La prdida de calor por radiacin significa prdida de calor en forma de rayos infrarrojos, que son ondas electromagnticas. Es decir, existe un intercambio de energa electromagntica entre el cuerpo y el medio ambiente u objetos ms fros y situados a distancia. La cantidad de radiacin emitida vara en relacin al gradiente que se establece entre el cuerpo y el medio ambiente. Hasta el 60% de la prdida de calor corporal puede tener lugar por este mecanismo.Conveccin.Es la transferencia de calor desde el cuerpo hasta las partculas de aire o agua que entran en contacto con l. Estas partculas se calientan al entrar en contacto con la superficie corporal y posteriormente, cuando la abandonan, su lugar es ocupado por otras ms fras que a su vez son calentadas y as sucesivamente. La prdida de calor es proporcional a la superficie expuesta y puede llegar a suponer una prdida de hasta el 12%.Conduccin.Es la perdida de pequeas cantidades de calor corporal al entrar en contacto directo la superficie del cuerpo con otros objetos ms fros como una silla, el suelo, una cama, etc. Cuando una persona desnuda se sienta por primera vez en una silla se produce inmediatamente una rpida conduccin de calor desde el cuerpo a la silla, pero a los pocos minutos la temperatura de la silla se ha elevado hasta ser casi igual a la temperatura del cuerpo, con lo cual deja de absorber calor y se convierte a su vez en un aislante que evita la prdida ulterior de calor. Habitualmente, por este mecanismo, se puede llegar a una prdida de calor corporal del 3%. Sin embargo, este mecanismo adquiere gran importancia cuando se produce una inmersin en agua fra, dado que la prdida de calor por conductividad en este medio es 32 veces superior a la del aire.Evaporacin.Es la prdida de calor por evaporacin de agua. En lo dicho anteriormente sobre la radiacin, conveccin y conduccin observamos que mientras la temperatura del cuerpo es mayor que la que tiene el medio vecino, se produce prdida de calor por estos mecanismos. Pero cuando la temperatura del medio es mayor que la de la superficie corporal, en lugar de perder calor el cuerpo lo gana por radiacin, conveccin y conduccin procedente del medio vecino. En tales circunstancias, el nico medio por el cual el cuerpo puede perder calor es la evaporacin, llegando entonces a perderse ms del 20% del calor corporal por este mecanismo. Cuando el agua se evapora de la superficie corporal, se pierden 0,58 caloras por cada gramo de agua evaporada. En condiciones basales de no sudoracin, el agua se evapora insensiblemente de la piel y los pulmones con una intensidad de 600 ml al da, provocando una prdida contnua de calor del orden de 12 a 16 caloras por hora. Sin embrago, cuando existe una sudoracin profusa puede llegar a perderse ms de un litro de agua cada hora. El grado de humedad del aire influye en la prdida de calor por sudoracin y cuanto mayor sea la humedad del medio ambiente menor cantidad de calor podr ser eliminada por este mecanismo. Con la edad aparece una mayor dificultad para la sudoracin, con la consiguiente inadaptacin a las situaciones de calor, hecho similar que se reproduce en algunas personas con alteracin de las glndulas sudorparas . Por contra, existen determinadas enfermedades de la piel que favorecen la prdida de agua a travs de la misma .MECANISMOS MODERADORES DE PRODUCCION Y PERDIDA DE CALOREstn basados fundamentalmente en la capacidad intelectual mediante la cual se modifica la vestimenta, se aumenta o disminuye la actividad fsica y se busca un medio ambiente confortable en relacin a la temperatura ambiental. Otro mecanismo muy desarrollado en los animales, como la ereccin pilosa, apenas tiene importancia en el hombre como mecanismo moderador del calor corporal .REGULACION CENTRAL DE LA TEMPERATURA. EL "TERMOSTATO HIPOTALAMICO"El control de la temperatura corporal, que integra los diferentes mecanismos de produccin y prdida de calor con sus correspondientes procesos fsicos y qumicos, es una funcin del hipotlamo. En concreto, en la regin preptica del hipotlamo anterior se ha situado al centro que regula el exceso de calor y en el hipotlamo posterior al centro de mantenimiento del calor que regula el exceso de fro y la prdida de calor. Esta teora dualista es bastante simplista para ser plenamente aceptada y, al parecer, existen complejos y mltiples circuitos entre estos dos centros hipotalmicos que todava no se han descubierto. No obstante, el sistema regulador de la temperatura es un sistema de control por retroalimentacin negativa y posee tres elementos esenciales : 1) receptores que perciben las temperaturas existentes en el ncleo central; 2) mecanismos efectores que consisten en los efectos metablicos, sudomotores y vasomotores; 3) estructuras integradoras que determinan si la temperatura existente es demasiado alta o demasiado baja y que activan la respuesta motora apropiada.

Bibliografa:Santiago Burbano de Ercilla, Carlos Gracia Muoz.(2003). Fsica general - Pgina 296Ramn Latorre.(1996). Biofsica y fisiologa celular - Pgina 521Richard W. Hill, Gordon A. Wyse.(2006). Fisiologa Animal - Pgina 222

1Dayana Bajaa